在当前国家制造强国战略加速推进的大背景下,高校人才培养质量的提升是为制造业转型升级提供智力支撑的重要保障,而要培养出适应社会发展需求的人才最直接、最微观的体现就是优质、恰当课程体系的构建。针对应用型本科机械设计制造专业,研究了其适应智能制造人才需求的课程体系构建,给出了课程体系的构建策略,展现了从入学到毕业整个四年全过程的课程模块体系框架,并给出了具体的课程教学组织与实施方法,可为应用型人才培养提供借鉴。

在伸缩臂叉车臂架机械系统设计过程中,为了解决交互设计参数不同步等问题,采用编程语言封装相关计算公式和二次开发Creo 2.0软件,开发了具有设计引导功能的协同设计平台。协同设计平台主要包含整机稳定性计算、臂架受力分析和叉具调平特性组件。该平台具有设计参数导出导入、批量设计点校核和一键输出设计报告的功能。

分析了共形几何代数的计算特征和共形几何代数在位置正解与位置逆解中的应用,探讨了共形几何代数在刚柔耦合并联机构和冗余驱动并联机构中的应用潜力。研究表明共形几何代数可以将机构的几何结构与运动联系起来,具有较强的几何直观性且能够简化位置解计算过程。

为了使机械设计学科的知识难点易学易用且更加完善,补充了部分机械设计学科的数学和力学基础1)补充了20个知识难点的力学和数学基础;2)采用两种方法证明了具有自锁功能的螺纹连结效率小于50%的结果;3)推导了功率、力、位移、转矩、半径、角速度之间的关系;4)提出了周转轮系传动比计算的标注方向法,针对实际转动情况标注各齿轮的假定转动方向,基于啮合关系建立转速与齿轮齿数之间的关系式,如果由方程或方程组求得某体的转速为负值,则该实际转动方向与假定方向相反;5)同一轴上多个键槽的位置表述为“与经过轴线的同一个平面对称,并且宽度应尽量相同”。打牢力学和数学基础有利于机械设计学科的发展。

为了更精确地研究高速电主轴的热态特性,基于热力学理论,考虑定、转子表面粗糙度对定、转子间隙换热系数及空气摩擦损耗的影响,分别计算电主轴产热量和各传热系数,建立电主轴有限元模型,通过数值分析得到电主轴温度场及热变形情况。结果表明随着转速和定、转子表面粗糙度的增大,空气摩擦损耗量增加;定、转子间隙换热系数随着定、转子表面粗糙度的增加不断增大;定、转子表面粗糙度大的电主轴温度比粗糙度小的温度低,表明换热系数对高速电主轴温升的影响比空气摩擦损耗对其的影响更明显。

为了降低电力市场电价预测误差,提出了基于卷积神经网络的电力市场电价预测方法。归一化处理电力市场历史负荷与电价,避免出现神经元过于饱和的情况;使用隶属函数对温度因素进行模糊化处理,将处理后的负荷、电价、温度以及预测时段供求指数作为卷积神经网络的输入量,运用卷积神经网络非线性拟合能力对电力市场电价进行描述,建立电价预测模型,用获得的预测模型预测电力市场电价。实例分析结果表明,与其他方法相比,该预测方法预测的电价与实际电价最为接近。

为提高五轴加工中心工作台平面精度,对加工中心工作台平面的加工工艺流程进行了改进研究,提出了一种高精度的以先铣后磨为主要加工工艺路线的工作台平面加工工艺方案,并重点分析了铣削后的磨削加工方式。通过对各加工阶段实际数据的采集和处理,进行了实验结果的对比与分析,发现工作台的平面精度有了极大提高。该加工方式为五轴加工中心工作台平面的加工提供了一种新的工艺方案,适用于多种五轴加工中心,可为其他类似工作台平面的加工提供重要的参考。

目前在航空结构上存在着大量的连接结构,连接部位强度被削弱,成为整体结构的薄弱环节。采用有限元软件建立了几种常见的连接接头模型进行对比分析,并与试验结果进行比较,可知接头失效机理基本一致,接头强度误差在10%以内。在已有的细观力学分析基础上,对新型复合材料-金属Comeld连接进行了有限元模拟分析,接头的失效机理及失效模式与试验结果基本一致,接头强度误差在20%以内。分析结果表明,与传统连接方式相比,Comeld连接具有较大的承载效率。

基于烟丝装箱设备的生产特点,提出了一种双工位烟丝自动装箱机的系统设计方案。通过研究双工位烟丝自动装箱设备的布料特点及均匀布料的关键技术因素,得到了较为合理的技术参数。研究表明,该双工位烟丝自动装箱机实现了自动装箱,生产效率高,布料均匀,压箱平稳,设备投资成本低。

随着汽车生产线装配输送设备趋向于复杂化和多功能化,设备的日常维护和诊断变得越来越困难,传统的人工诊断和维护效率低,难以满足日益提升的生产需求。为了提高故障诊断准确率,提出了针对汽车总装输送设备的故障诊断框架。根据经验小波变换和奇异值分解提取信号特征,利用信息融合技术,提出一种组合故障诊断方法。通过该方法提升汽车总装输送装备的故障诊断准确率,并将汽车总装输送装备中常用的轴承作为实验案例进行分析,验证了该方法的可行性。